"مسحوق الهيدروجين".. سلاح أستراليا الجديد لغزو سوق الطاقة النظيفة
ويأتي هذا الابتكار ضمن مشروع "كوتاي للهيدروجين" الذي تبلغ ميزانيته نحو 16.47 مليون دولار أمريكي، ومن المتوقع استكماله بحلول عام 2029. ويهدف المشروع إلى جعل أستراليا مركزًا عالميًا لتصدير الهيدروجين الأخضر، خاصة إلى الدول التي تفتقر إلى الموارد الطبيعية الكافية مثل اليابان وألمانيا وكوريا الجنوبية.
وبحسب الفريق البحثي، يمكّن هذا المسحوق من تخزين الهيدروجين بشكل آمن ومستقر، إذ يمكن استرجاعه بسهولة عند ملامسته للماء، مما يبسّط عملية النقل بشكل كبير مقارنة بالطرق التقليدية التي تتطلب ضغطاً عالياً أو تبريداً شديداً. كما أن المخلفات الناتجة (NaBO₂) قابلة لإعادة التدوير، وهو ما يفتح الباب أمام إنشاء نظام دائري مستدام.
وأوضح الباحثون أن التحدي الأكبر في السابق كان يتمثل في صعوبة إعادة تدوير مخلفات NaBO₂. إلا أن الفريق نجح في تطوير طريقة منخفضة التكلفة ومحفزة لإعادة تحويلها إلى NaBH₄، مما يجعل العملية أكثر كفاءة واستدامة على المدى الطويل.
وتسعى أستراليا إلى إنتاج 330 ألف طن من الهيدروجين سنويًا بحلول عام 2030، على أن يرتفع هذا الرقم إلى 550 ألف طن بحلول عام 2040. ويعادل هذا الإنتاج أكثر من 18 مليار كيلوواط/ساعة من الطاقة، ما يكفي لتزويد نحو 2.5 مليون منزل بالطاقة سنويًا،وفقا لموقع وكالة الطاقة المتجددة الأسترالية (ARENA).
ووفقًا للتقديرات، فإن إنتاج 550 ألف طن من الهيدروجين يتطلب حوالي 2.58 مليون طن من NaBH₄، وهي كمية يمكن إعادة تدويرها بشكل جزئي لتقليل الاعتماد على المواد الخام الجديدة وفقا لموقع "ecoticias".
ويُتوقع أن تسهم هذه التقنية في خفض تكلفة تصدير الهيدروجين مقارنة بالخيارات الأخرى مثل التسييل أو التحويل إلى أمونيا، كما أنها تسهّل عمليات النقل البحري وتُعد أكثر أمانًا من حيث المعالجة والتخزين.
وأكد القائمون على المشروع أن التقنية الجديدة تخضع حاليًا للاختبارات الصناعية والاقتصادية، تمهيدًا لتوسيع استخدامها تجاريًا خلال السنوات المقبلة. وفي حال نجاح المشروع، فإنه سيعزز موقع أستراليا كمصدر رئيسي للطاقة النظيفة ويفتح آفاقًا جديدة أمام سوق الهيدروجين العالمي.
رغم الآفاق الواعدة التي تفتحها تقنية تحويل الهيدروجين إلى مسحوق، إلا أن نجاحها على المدى الطويل لا يزال مرهوناً بعدة عوامل تقنية وتجارية وتنظيمية يجب التعامل معها بجدية خلال السنوات المقبلة.
أحد أبرز التحديات يتمثل في اختبار كفاءة إعادة تدوير المخلفات الثانوية (NaBO₂) على نطاق صناعي واسع، مع الحفاظ على جدوى اقتصادية وتكلفة منخفضة للعملية. فما نجح في المختبر لا يعني بالضرورة أنه قابل للتطبيق تجاريًا دون عوائق.
إضافة إلى ذلك، يتطلب الأمر إجراء تحليل شامل لدورة الحياة (LCA) للمقارنة الدقيقة بين هذا المسار الجديد ومسارات أخرى لتخزين ونقل الهيدروجين، سواء من حيث إجمالي الانبعاثات أو استهلاك الطاقة عبر مختلف مراحل سلسلة الإمداد.
كما تبرز قضية تأمين المواد الخام، خصوصاً مركبات البورون والصوديوم اللازمة لإنتاج مسحوق NaBH₄، مما يستوجب بناء سلاسل إمداد موثوقة ومستقرة، وتقييم الأثر البيئي لاستخراج هذه المواد واستخدامها المستدام.
على الجانب الآخر، تحتاج دول الاستيراد إلى تطوير بنية تحتية ملائمة لاستقبال مسحوق الهيدروجين، بما يشمل إنشاء وحدات مخصصة لفصل الهيدروجين باستخدام الماء، وإدارة النفايات الناتجة بكفاءة عالية، بالإضافة إلى ضمان توفر المياه بكميات مناسبة في مواقع الاستخدام.
وأخيراً، تظل الأطر التنظيمية ومعايير السلامة نقطة حاسمة، حيث يتطلب التعامل مع مساحيق ناقلة للهيدروجين – من التعدين إلى النقل البحري – إعداد قوانين ومواصفات جديدة لضمان السلامة الصناعية والبيئية على مدار سلسلة القيمة بأكملها.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
البيان
منذ يوم واحد
- البيان
حدث وتاريخ ..01 أغسطس
1498 كريستوفر كولومبوس يكتشف فنزويلا. 1894 اندلاع الحرب الصينية اليابانية الأولى. 1943 منح جائزة نوبل في الكيمياء للعالم الهنغاري جورج هيفيشي. 2013 منح إدوارد سنودن لجوءاً سياسياً مؤقتاً لمدة عام في روسيا.
البوابة العربية للأخبار التقنية
منذ 2 أيام
- البوابة العربية للأخبار التقنية
إنجاز علمي.. 'كاوست' تبتكر حلًا لإطالة عمر البطاريات المائية بأكثر من 10 أضعاف
حقق علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) تقدمًا علميًا بارزًا في مجال تقنيات تخزين الطاقة المستدامة، بعد أن كشفوا عن سبب جزيئي رئيسي يحدّ من قدرة البطاريات المائية القابلة لإعادة الشحن على أن تكون خيارًا أكثر أمانًا وأقل تكلفة لتخزين الطاقة. فقد أظهرت نتائج الدراسة، المنشورة في المجلة العلمية (Science Advances)، كيف تؤثر المياه داخل البطارية سلبًا في عمرها وأدائها، والأهم من ذلك، وجدت الدراسة أن إضافة أملاح منخفضة التكلفة، مثل: كبريتات الزنك، يمكن أن تحدّ من هذه المشكلة، وتزيد من عمر البطارية بأكثر من عشرة أضعاف. ويفتح هذا الاكتشاف آفاقًا جديدة لتطوير بطاريات أكثر كفاءة واستدامة، مما يسهم في تعزيز حلول تخزين الطاقة المتجددة في المملكة العربية السعودية. ما نقاط الضعف الرئيسية في عمر البطاريات المائية؟ يُعدّ المَصْعَد (الأنود) – وهو مسرى كهربائي يمر خلاله تيار كهربائي ضمن جهاز كهربائي ذي أقطاب – أحد العوامل الحاسمة في تحديد عمر البطارية، سواء كانت مائية أم لا، إذ تحدث فيه التفاعلات الكيميائية المسؤولة عن توليد الطاقة وتخزينها، ولكن بعض التفاعلات الجانبية غير المرغوبة تؤدي إلى تدهوره، مما يقلل من عمر البطارية. وقد أظهرت الدراسة الجديدة أن المياه الحرة – أي جزيئات الماء غير المرتبطة بقوة بجزيئات أخرى – تساهم في حدوث هذه التفاعلات الجانبية، إذ تسمح المياه الحرة بالتفاعل بسهولة مع المزيد من الجزيئات، مما يؤدي إلى تفاعلات غير مرغوبة تستهلك الطاقة وتتلف المَصْعَد. حل كبريتات الزنك: أوضحت الدراسة أن وجود كبريتات الزنك يقلل من كمية المياه الحرة داخل البطارية، وأكد البروفيسور حسام الشريف، أستاذ ورئيس مركز كاوست للتميّز في الطاقة المتجددة وتقنيات التخزين (CREST)، وقائد الفريق البحثي في هذه الدراسة، أن النتائج تسلط الضوء على أهمية بنية المياه في كيمياء البطاريات، وهي عامل رئيسي مُتجاهل سابقًا. كما أظهرت الدراسة أن أيونات الكبريتات تعمل بمثابة (لاصق للماء)، إذ تُثبت الروابط بين جزيئات المياه الحرة، وتغيير ديناميكيتها، مما يُقلّل من عدد التفاعلات الكيميائية الضارة التي تُضعف أداء البطارية. قابلية التطبيق العالمي والأهمية الاقتصادية: مع من أن الجزء الأكبر من التجارب التي أجرتها كاوست تركزت في بطاريات تستخدم كبريتات الزنك، ولكن النتائج الأولية تشير إلى أن التأثير الإيجابي نفسه يحدث مع مصاعد معدنية أخرى، مما يفتح المجال أمام استخدام أملاح الكبريتات كحل عالمي لزيادة عمر جميع البطاريات المائية القابلة لإعادة الشحن. وأشار الدكتور يونبي زو، الباحث في كاوست الذي أجرى معظم التجارب، إلى أن أملاح الكبريتات منخفضة التكلفة ومتوفرة على نطاق واسع ومستقرة كيميائيًا، مما يجعل حل كاوست قابلًا للتطبيق من الناحية العلمية والاقتصادية. وتحظى البطاريات المائية باهتمام عالمي متزايد كحل مستدام لتخزين الطاقة على نطاق واسع، ومن المتوقع أن يتجاوز حجم سوقها 10 مليارات دولار بحلول عام 2030. وعلى عكس بطاريات الليثيوم الشائعة، تُعدّ البطاريات المائية خيارًا أكثر أمانًا وأقل بصمة بيئية لإدماج مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية في شبكات الكهرباء، وهو هدف محوري في مسار تحول الطاقة في المملكة العربية السعودية. التعاون البحثي ودور مركز CREST: شارك في هذه الدراسة المهمة إلى جانب البروفيسور حسام الشريف، نخبة من أساتذة كاوست هم: عمر محمد، وعثمان بكر، وشيشيانج زانج، وماني ساراثي. وأشار الشريف إلى أن هذا الاكتشاف المحوري لم يكن ليتحقق لولا تضافر جهود علماء مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين (CREST) في كاوست، الذين يمتلكون خلفيات متكاملة، مثل: تصميم البطاريات، والنمذجة الكهروكيميائية، والأدوات التجريبية المتقدمة مثل التحليل الطيفي والمجهرية. وقال الشريف: 'تأسس مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في كاوست ليكون رائدًا في مجال ابتكار الطاقة المتجددة في المملكة. وتؤكد النتائج التي حققناها والتحسينات الكبيرة في أداء واستقرار البطاريات المائية ما يمكننا إنجازه في كاوست من خلال توحيد الجهود والاستفادة من خبرات أعضاء المركز المتنوعة والمتميزة'. الخلاصة: يمثّل هذا الاكتشاف من كاوست اختراقًا علميًا مهمًا في مجال تخزين الطاقة، ويُمهّد الطريق نحو تطوير بطاريات مائية أطول عمرًا وأكثر استقرارًا وكفاءة. كما يعزز موقع المملكة العربية السعودية كلاعب رئيسي في التحول العالمي نحو الطاقة المتجددة، ويؤكد قدرة الجامعات السعودية على المساهمة في حلول علمية ذات تأثير عالمي.
صحيفة الخليج
منذ 2 أيام
- صحيفة الخليج
بعد زلزال روسيا.. الحيتان تجتاح شواطئ اليابان قبل وصول التسونامي
شهدت شواطئ اليابان، الأربعاء، مشهداً مفزعاً، بعدما جرف تسونامي ناتج عن زلزال ضخم قبالة الساحل الروسي عدة حيتان إلى اليابسة. وأكد شهود عيان رؤية أربع حيتان نافقة على شاطئ هيراسونا في محافظة تشيبا اليابانية، بعد ساعات فقط من وقوع زلزال روسيا الذي بلغت قوته 8.8 درجة على مقياس ريختر. حيتان على اليابسة.. الإنذار البيئي قبل الكارثة قبل أن تصل موجات التسونامي إلى السواحل اليابانية، ظهرت الحيتان عالقة على الشواطئ في مشهد قلّما يتكرر. ورجح العلماء أن يكون الاختلال المفاجئ في ضغط المياه وتيارات المحيط، هو ما أدى إلى انجرافها، كما أن الزلازل العنيفة غالباً ما تخل بالتوازن البيئي للمخلوقات البحرية. أمواج التسونامي تضرب اليابان قالت وكالة الأرصاد الجوية اليابانية إن الزلزال الذي ضرب قرب جزر الكوريل الروسية تسبب بأمواج تسونامي امتدت من هوكايدو شمالاً حتى أوكيناوا جنوباً، وتجاوزت بعض الأمواج 1.3 متر في ميناء كوجي بمحافظة إيواته. وأوضحت الوكالة أن الظاهرة شملت نوعين من التسونامي، أحدهما مباشر من مركز الزلزال، والآخر انعكس عبر سلسلة الجبال البحرية «هاواي-إمبراطور»، ما ضاعف قوة الموجات في بعض المناطق. أكثر من مليوني شخص تحت الإجلاء وأضرار اقتصادية أصدرت السلطات اليابانية أوامر إخلاء لنحو مليوني شخص في أكثر من 229 بلدية على امتداد الساحل الشرقي. كما أعلنت شركة تويوتا تعليق العمل في 18 خط إنتاج بـ11 مصنعاً بعد تعطل سلاسل الإمداد في المناطق الساحلية، وأغلقت سلاسل متاجر مئات الفروع ليوم كامل. اليابان تلغي تحذير تسونامي رفعت وكالة الأرصاد الجوية اليابانية، مساء الخميس، التحذير من تسونامي بشكل كامل، بعدما كانت قد فرضته على نطاق واسع، عقب الزلزال العنيف الذي ضرب شبه جزيرة كامتشاتكا الروسية. وأعلنت الحكومة اليابانية وفاة شخص واحد وإصابة عشرة آخرين، بينهم مصابون جراء الإخلاء، كما نُقل 11 شخصاً إلى المستشفى بسبب ضربات الحر.
